信号与系统实验讲义2013.02.doc

信号与系统实验讲义 自编 电子教研室 2013.02 实验一 连续信号可视化及时域运算与变换 1、实验目的 1）通过绘制典型信号的波形，了解这些信号的基本特征。 2）通过绘制信号运算结果的波形，了解这些信号运算对信号所起的作用。 2、实验主要仪器设备和材料 计算机一台，MATLAB2010软件 3、实验内容和原理 原理：信号是随时间变化的物理量。信号的本质是时间的函数。信号的描述：时域法， 频域法、信号的频域特性与时域特性之间有着密切的关系。信号的分类：功率信号、能量信号、奇信号、偶信号、确定信号、随机信号。可能涉及的MATLAB函数：plot函数、ezplot函数、sym函数、subplot函数。对于连续时间信号，其微分运算是用diff来完成的。其语句格式为diff(function,’variable’,n);其中function表示需要进行求导运算的信号，或者是被赋值的符号表达式；variable为求导运算的独立变量；n为求导的阶数，默认值为求一阶导数。连续时间的积分运算用int函数来完成。其语句格式为int(function,’variable’,a,b);其中function表示被积信号，或者是被赋值的符号表达式；variable为积分变量；a,b为积分上、下限，a和b省略时求不定积分。 内容：1．基于MATLAB的信号描述方法 1）单位阶跃信号； 2）单位冲激信号； 3）符号函数； 4）取样信号； 5）门函数（选通函数）； 6）单位斜坡信号； 7）实指数信号； 8）复指数信号； 2．连续信号的基本运算 1）信号的相加与相乘， 2）信号的微分与积分， 3）信号的平移和反转， 4）信号的压扩， 5）信号的分解为偶分量与奇分量之和， 要求：在实验报告中写出完整的自编程序，必须手写，并给出实验结果。 1) MATLAB程序 % 单位阶跃信号 t=sym(‘t’);y=Heaviside(t);ezplot(y,[-1,1]); grid on axis([-1 1 -0.1 1]); 2）MATLAB程序： %单位冲激信号 t=-1:0.01:1;t=sym(‘t’);y=Dirac(t);ezplot(y,t);grid on 3）MATLAB程序： %符号函数取样信号 t=-1:0.01:1;t=sign(t); plot(t,y)?;grid on axis([-1 1 -1.1 1.1])?; 4）MATLAB程序： %取样信号 t=-10*pi:0.1:10*pi;y=sinc(t/pi); plot(t,y)?;grid on axis([-10 10 -0.3 1.1])?; 5）MATLAB程序： % 门函数 t=-3:0.01:3;f=rectpuls(t-0.5,1)?; plot(t,f)?; axis([-3 3 -0.1 1.1])?; grid on 6）MATLAB程序： % 单位斜坡信号 t=-3:0.01:3;f=t.*u(t)?; plot(t,f)?; axis([-3 3 -0.1 1.1])?; grid on 7）MATLAB程序： % 实指数信号 t=-3:0.01:3;A=2;a=-0.5;f=A.*exp(a*t)?; plot(t,f)?; axis([-3 3 -0.1 1.1])?; grid on 8）MATLAB程序： % 复指数信号 t=-3:0.01:3;A=2;s=-0.5+j*0.2; f=A.*exp(s*t)?; subplot(221) plot(t,real(f));grid on subplot(222) plot(t,imag(f));grid on subplot(223) plot(t,abs(f));grid on subplot(224) plot(t,angle(f));grid on 2. 1) 信号的相加与相乘 t=0:0.01:3;f1=u(t)-u(t-1);f2=t.*(u(t)-u(t-1))+u(t-1); subplot(221)?; plot(t,f1)?;grid on subplot(222)?; plot(t,f2)?;grid on subplot(223)?; plot(t,f1+f2)?;grid on subplot(224)?; plot(t,f1.*f2)?;grid on 2)信号的微分与积分 syms t f2 f2=t*(heaviside(t)- heaviside(t-1)+ heaviside(t-1)); f=diff(f2,’t’,1);t=-1:0.01:2;ezplot(f,t);grid on syms t f1 f1=heavis